Физические и микробиологические свойства копролитов дождевых червейНИР

Physical and microbiological properties of earthworm coprolites

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 октября 2019 г.-30 октября 2020 г. этап 1
Результаты этапа: Проведены два модельных эксперимента с двумя видами дождевых червей (A. calignosa, L. rubellus) в микрокосмах объемом 500мл. Почва – пахотный горизонт чернозема миграционно-мицелярного. В первом эксперименте опад - перезимовавшие воздушно-сухие цельные листья клена остролистного (Acer platanoides), во втором эксперименте опад - воздушно-сухие пожнивные остатки кукурузы. Дождевые черви - эндогейный червь Apporectodea caliginosa (почвенный червь, обитающий в минеральной толще почвы) и эпигейный червь Lumbricus rubellus (почвенно-подстилочный вид, обитающий на поверхности почвы). Эксперименты длились 5 месяцев. • Отобраны образцы копролитов и почвы для дальнейшего определения содержания изотопов δ13C и δ15N в почве и копролитах; для определения удельной площади поверхности; cмачиваемости поверхности твердой фазы почв; дегидрогеназной активности; численности микроорганизмов (прямая люминесцентная микроскопия), проведения денсиметрического фракционирования. • Проведен анализ массовой доли углерода (Сорг) . Увеличение Cорг за счет присутствия червей в копролитах 0,23% (A. caliginosa) и 1,97% (L. rubellus), в почве, где жили черви увеличение 0,45% (A. caliginosa) и 1,39% (L. rubellus). Увеличение содержания за счет опада на поверхности без дождевых червей составило 0,23%. • Изучен гранулометрический состав копролитов с окислением и без органического вещества. Изменения вызваны переработкой опада дождевыми червями: в копролитах увеличивается доля фракции крупной пыли 10-50мкм (+ 1%) в копролитах A. calignosa; тонкого песка 50-250мкм в копролитах A. calignosa (+2,55%), L. rubellus (+9,67%); среднего песка >250 мкм в копролитах A. calignosa (+0,74%), L. rubellus (+3,92%). Во-вторых, с перераспределением минеральных частиц (с удалением органики копролиты A. calignosa содержат во фракции среднего песока (>250 мкм) 0,4% частиц, что больше чем в контрольной почвы и копролитах L. rubellus). • Определена численность микроорганизмов методом посева. В копролитах дождевых червей численность микроорганизмов увеличивается в 2 раза (1,9*10^8 до 3,6*10^8 ) для L. rubellus и на порядок ( c 1, 5*10^8 до 1,07*10^9 )для A. calignosa. • Построены кривые роста бактериального сообщества в рамках комплексного структурно-функциональный метода. Ведется обработка кривых роста, подготовлены образцы для определения видового состава. • Определены реологические характеристики для копролитов и почвы, позволяющие прогнозировать изменение микроструктуры почвы при нагрузках - G′ – модуль упругости (модуль накопления), как составляющая вязкоупругого поведения; G′′ – модуль вязкости (модуль потерь), как составляющая вязкоупругого поведения; LVE_range – диапазон линейной вязкоупругости (пределы устойчивости почвенной пасты к разрушению структуры); Shear Stress max. – максимальное напряжение сдвига; G′=G′′ – точка разрушения структуры (точка равенства модулей упругости и вязкости). Согласно Т-критерию Вилкоксона с 95%-й вероятностью по реологическим свойствам копролиты A. calignosa отличаются от остальных объектов кроме копролитов L. rubellus. Копролиты L. rubellus отличаются от почвы с опадом и почвы, где жили L. rubellus. Полученные данные подтверждают гипотезу, что черви существенно изменяют базовые физические свойства почвы (гранулометрические и реологические), а также активизируют микробное сообщество. В свою очередь это позволяет выдвинуть предположение, что образование почвенных агрегатов в природе связанно с деятельностью почвенных животных, в особенности дождевых червей. Изменения, вызванные деятельностью дождевых червей, напрямую связаны с переработкой растительных остатков, измельчением и увеличением поверхности органических частиц для дальнейшей деструкции почвенными животными и микроорганизмами. Изменения, вызванные деятельностью червей видоспецифичны, что связанно с различными экологическими группами. Эпигейный червь существенно меньше влияет на свойства почвы, однако является важнейшим звеном при переработке и измельчение органических остатков почвы. Помимо этого можно заключить, что скорость разложения растительных остатков зависит не только от микроорганизмов, но и от почвенных животных, в частности дождевых червей. Об этом свидетельствует увеличение Сорг в копролитах и почве, где жили черви. Полученную информацию необходимо учитывать при сельскохозяйственной деятельности, например, при выборе способа обработки почв для обеспечения рационального землепользования.
2 1 ноября 2020 г.-30 сентября 2021 г. этап 2
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".